| Закреплена за кафедрой | Кафедра вычислительной техники и электроники |
|---|---|
| Направление подготовки | 11.04.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи |
| Профиль | Цифровые инфокоммуникационные системы |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 8 ЗЕТ |
| Учебный план | 11_04_02_ИКТиСС-1-2020 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (1) | 1 (2) | Итого | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Недель | 18 | 18 | ||||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 6 | 6 | 6 | 6 | 12 | 12 |
| Лабораторные | 36 | 36 | 36 | 36 | 72 | 72 |
| Сам. работа | 102 | 102 | 102 | 102 | 204 | 204 |
| Итого | 144 | 144 | 144 | 144 | 288 | 288 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники
Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой к.ф.-м.н., Пашнев Владимир Валентинович, доц., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"
| 1.1. | Цель изучения дисциплины – формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию современных компьютеров и программного обеспечения для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: - ознакомить студентов с основами архитектуры ЭВМ; - привить навыки работы с языками программирования низкого уровня для создания прикладных программ; - изложить основные принципы проектирования и устройства современных ЭВМ. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
| ПК-1 | Способен проводить инсталляцию, настройку и обслуживание программного обеспечения телекоммуникационного оборудования |
| ПК-3 | Способен к администрированию системного программного обеспечения и систем управлениями базами данных инфокоммуникационной системы организации |
| ПК-5 | Способен к проектированию, строительству, монтажу и эксплуатации радиоэлектронных средств инфокоммуникаций, направляющих средств передачи информации |
| ПК-6 | Способен к разработке моделей различных технологических процессов и проверке их адекватности на практике, самостоятельно выполнять экспериментальные исследования для решения научно-исследовательских и производственных задач с использованием пакетов прикладных программ и современных аппаратных средств инфокоммуникационных систем, сетей и устройств |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - основы электротехники, принципы построения и функционирования сетей связи, основы сетевых технологий - принципы работы и установки сетевого оборудования, и программного обеспечения - методическую и нормативную базу в области разработки и проектирования радиоэлектронных устройств, направляющих сред передачи информации инфокоммуникаций - принципы построения технического задания, моделей технологических процессов и проверке их адекватности на практике, при проектировании средств и сетей связи и их элементов - архитектуру программных компонентов СУБД и операционные системы |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - устанавливать и настраивать программное обеспечение - диагностировать работу сетевого оборудования, выявлять проблемы и находить решения - формулировать цели и задачи проектирования радиоэлектронных устройств и систем - разрабатывать техническое задание, требования и условия на проектирование радиоэлектронных устройств и систем - осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, узлов и устройств радиотехнических и инфокоммуникационных систем и/или их составляющих - использовать современные программно-аппаратные средства резервирования данных - пользоваться нормативно-технической документацией по файловым системам |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | - навыками установки и настройки программного обеспечения телекоммуникационного оборудования - методами сжатия и хранения информации, осуществлять самостоятельный поиск информации, необходимой для выполнения профессиональных задач - навыками сбора исходных данных, необходимых для разработки проектной документации - современными компьютерными средствами, средствами коммуникации и связи - навыками анализа научно-технической проблемы на основе подбора и изучения литературных и патентных источников - навыками работы с аппаратными, программно-аппаратными и программными средствами администрируемой инфокоммуникационной системы - английским языком на уровне чтения технической документации |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Программно-аппаратные комплексы, типы, назначения, структура. | ||||||
| 1.1. | Понятие стека технологий для реализации системы. Модель OSE/RM. | Лекции | 1 | 2 | ПК-1 | Л1.1, Л2.3, Л2.2 |
| 1.2. | Тенденции развития вычислительной техники. Современные микропроцессоры. | Сам. работа | 1 | 24 | ПК-3 | Л1.1, Л2.3, Л2.2 |
| 1.3. | Реконфигурируемые вычислительные системы. | Лекции | 1 | 2 | ПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
| 1.4. | История ЭВМ. Знакомство с архитектурой и структурой современных реконфигурируемых систем. | Сам. работа | 1 | 70 | ПК-5 | Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 2. Описание аппаратуры на языках высокого уровня (HLS-подход). Предметноориентированные языки | ||||||
| 2.1. | Прикладные вопросы разработки и синтеза аппаратной части комплекса. | Лекции | 2 | 1 | ПК-6 | Л1.1, Л2.1 |
| 2.2. | Архитектура SoC семейства Zynq. FPGA для сегмента LowPower-устройств. | Лабораторные | 1 | 12 | ПК-5 | Л1.1, Л2.3 |
| 2.3. | Инфраструктура разработки систем на базе ARM-, MIPS, RICS-V ядер | Лекции | 1 | 2 | ПК-1 | Л1.1, Л2.3, Л2.1 |
| 2.4. | Софт-процессоры. Понятия IP-ядер. | Лабораторные | 1 | 24 | ПК-5 | Л1.1, Л2.1, Л2.4 |
| 2.5. | Высокоскоростные шины передачи данных. Шина AXI. | Лабораторные | 2 | 12 | ПК-1 | Л1.1, Л2.2 |
| 2.6. | Прикладные вопросы разработки и синтеза аппаратной части комплекса. Многопоточные процессоры. Многоядерные процессоры. | Сам. работа | 1 | 8 | ПК-5 | Л1.1, Л2.4 |
| Раздел 3. Софт-процессоры | ||||||
| 3.1. | Софт-процессорные ядра ARM-Corteх *. | Лекции | 2 | 2 | ПК-6 | Л1.1, Л2.4 |
| 3.2. | Софт-процессорные ядра RISC-V, MIPS | Лекции | 2 | 1 | ПК-1 | Л1.1, Л2.4 |
| 3.3. | Системы команд для микропроцессоров различных архитектур. Влияние архитектуры процессора на его программирование. | Сам. работа | 2 | 40 | ПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
| 3.4. | Программирование процессоров нестандартной архитектуры. Выполнение домашних заданий. Выполнение курсовой работы. | Сам. работа | 2 | 36 | ПК-1 | Л1.1, Л2.2, Л2.4 |
| Раздел 4. Языки описания аппаратуры.Языки описания задач. | ||||||
| 4.1. | Описание аппаратуры на языках высокого уровня (HLS-подход). | Лабораторные | 2 | 1 | ПК-5 | Л1.1, Л2.1 |
| 4.2. | Предметноориентированные языки. | Лабораторные | 2 | 1 | ПК-3 | Л1.1, Л2.4 |
| 4.3. | Разработка IP-ядер софт-процессоров | Лабораторные | 2 | 8 | ПК-1 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
| 4.4. | Структура ассемблерной программы. Проектирование низкоуровневых программ. Программные комплексы низкого уровня. Аппаратное программирование. Выполнение домашних заданий. | Сам. работа | 2 | 23 | ПК-6 | Л1.1, Л2.3, Л2.4 |
| Раздел 5. Программирование с учетом архитектурных особенностей ЭВМ. | ||||||
| 5.1. | Принципы построения современных ЭВМ. Особенности построения микропроцессорных ЭВС. Принцип МММ - модульность, микропроцессор, микропрограммное управление. | Лабораторные | 2 | 1 | ПК-1 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
| 5.2. | Распределенные программно-аппаратные комплексы. Граничные вычисления (Edge-conputing). | Лекции | 2 | 1 | ПК-3 | Л1.1, Л2.3, Л2.2 |
| 5.3. | Особенности работы с внешними устройствами. Прерывания. Обработка прерываний. Программные и аппаратные прерывания. Многопоточность | Лабораторные | 2 | 3 | ПК-1 | Л1.1, Л2.2 |
| 5.4. | Процессоры, ядра и потоки. Топология систем | Лекции | 2 | 1 | ПК-1 | Л1.1, Л2.1 |
| 5.5. | Программирование с учетом архитектурных особенностей ЭВМ. | Лабораторные | 2 | 10 | ПК-5 | Л1.1, Л2.3, Л2.4 |
| 5.6. | Изучение модульной структуры для ЭВМ различного назначения. Программирование различных узлов ЭВМ. Системы прерываний для ЭВМ различных архитектур. Периферийные устройства ЭВМ. Выполнение домашних заданий. Выполнение курсовой работы. | Сам. работа | 2 | 3 | ПК-6 | Л1.1, Л2.3, Л2.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Приведены в Приложении. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Приведен в Приложении. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Громов Ю. Ю. , Иванова О. Г. , Серегин М. Ю. , Ивановский М. А. , Дидрих В. Е. | Архитектура ЭВМ и систем: Учебники и учебные пособия для вузов | Тамбов: Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012 // ЭБС "Университетская библиотека ONLINE" | biblioclub.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Кирнос В.Н. | Введение в вычислительную технику: основы организации ЭВМ и программирование на Ассемблере: | Томск : Эль Контент, 2011 | biblioclub.ru |
| Л2.2 | Айдинян А.Р. | Аппаратные средства вычислительной техники: учебник | Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2016 | biblioclub.ru |
| Л2.3 | Смирнов М.Ю., Зияутдинов В.С., Голубева О.В. и др. | Конструирование и программирование микроконтроллерных устройств: учебное пособие | Липецк : Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского , 2018 | biblioclub.ru |
| Л2.4 | Рыбальченко М.В. | Организация ЭВМ и периферийные устройства: учебное пособие | Ростов-на-Дону ; Таганрог : Южный федеральный университет, 2017 | https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=500012 |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Государственная публичная научно-техническая библиотека | www.gpntb.ru | ||
| Э2 | Библиотека учебной и методической литературы | www.window.edu.ru | ||
| Э3 | Курс | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Mozila FireFox (https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/), бессрочно 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), бессрочно GIMP (https://docs.gimp.org/2.8/ru/), бессрочно DjVu reader (http://djvureader.org/), бессрочно Python c расширениями PIL, Py OpenGL (https://docs.python.org/3/license.html), бессрочно Visual Studio (https://code.visualstudio.com/license;), бессрочно Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 60674416 от 17.07.2012), бессрочно Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011), бессрочно Microsoft Office 2010 (Office 2010 Standard, № 61823557 от 22.04.2013), бессрочно Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 47774570 от 03.12.2010), бессрочно | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Профессиональная база данных: электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); Профессиональная база данных: научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 201К | лаборатория робототехники – учебная аудитория для проведения, занятий семинарского типа (лабораторных и (или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 7 посадочных мест; рабочее место преподавателя; генераторы сигналов специальной формы; измеритель иммитанса; источники питания аналоговые; источники питания импульсные; компьютеры-моноблоки; мультиметры цифровые; осциллографы; компрессор; МФУ лазер.; ноутбук; паяльные станции; паяльные станции индукционные; полуавтоматический установщик SMD-компонентов; принтер для печати трехмерных объектов; проектор мультимедийный; частотомер портативный; экран на штативе |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
| В ходе изучения дисциплины, магистры, работая с фондом оценочных средств, набирают определенное количество баллов. В ходе выполнения лабораторных работ магистр готовит отчет. После подготовки полного варианта пояснительной записки, её проверки преподавателем, магистр может, получит до 50 баллов. Зачёт за первый семестр производится на основе выполненных лабораторных работ. На приёме зачёта с оценкой получает билет с двумя теоретическими вопросами из перечня, представленного в разделе «Перечень вопросов к зачёту с оценкой». Зачёт с оценкой оценивается в диапазоне от 0 до 50 баллов. Полученные баллы суммируются к уже набранным и магистру выставляется итоговая оценка. |